22МПМКЕ - Примена методе коначних елемената у металургији и инжењерству материјала

Спецификација предмета
Назив		Примена методе коначних елемената у металургији и инжењерству материјала
Акроним		22МПМКЕ
Студијски програм		Инжењерство материјала,Металуршко инжењерство
Модул		Инжењерство материјала
Наставник (предавач)		проф. др Бојан Међо
Наставник/сарадник (вежбе)		проф. др Бојан Међо мастер Драгана Михајловић
Наставник/сарадник (ДОН)
Број ЕСПБ		5.0	Статус предмета	изборни предмет
Условљност другим предметом		-	Облик условљености
Циљеви изучавања предмета		Циљ предмета је да се студенти упознају са могућностима примене методе коначних елемената (МКЕ) у анализи понашања конструкционих материјала изложених термомеханичким оптерећењима и применом различитих математичких модела понашања материјала.
Исходи учења (стечена знања)		Разумевање улоге нумеричких прорачуна МКЕ током животног века структура израђених од различитих материјала (пројектовање, производња, праћење рада, редизајн, итд.) и оспособљеност да у решавању практичних проблема користе програмске пакете за прорачуне МКЕ и обраду разултата.
Садржај предмета
Садржај теоријске наставе		Нумеричка симулација понашања конструкционих материјала изложених дејству спољног оптерећења применом методе коначних елемената (МКЕ): историјат, примери. Специфичности моделовања различитих група материјала (метали, керамички материјали, композити). Дефинисање особина материјала у оквиру нумеричких модела - потребни параметри и поступци њиховог одређивања. Хетерогени материјали и спојеви материјала - типови хетерогености и примена у моделима МКЕ. Композитни материјали - групе и могућности формирања нумеричких модела. Нумеричка симулација конструкционих материјала изложених термичким оптерећењима. Пластична прерада у топлом и хладном стању. Утицај брзине деформисања.
Садржај практичне наставе		На вежбама и у оквиру ДОН се решавају задаци који обрађују градиво из теоријског дела наставе, коришћењем лиценцираног програмског пакета ABAQUS у лабораторији за нумеричке прорачуне применом МКЕ. Одређивање померања, деформација и напона структура израђених од различитих конструкционих материјала и изложених дејству спољног оптерећења. Термичка оптерећења - анализа поља температуре и топлотног флукса. Заостали напони. Испитивање заварених спојева. Симулација обраде пластичним деформисањем. Могућности скраћења времена прорачуна. 2Д и 3Д анализа. Нумеричка анализа лома и оштећења материјала. Визуализација и обрада резултата симулације методом коначних елемената.
Литература
М. Ракин, Б. Међо, Метода коначних елемената у инжењерству материјала, уџбеник, Технолошко-металуршки факултет, Универзитет у Београду, 2014. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor, J.Z. Zhu, The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals, 7th Edition, 2013 A. Bower, Applied Mechanics of Solids, CRC Press, 2009. G.W. Rowe, C.E.N. Sturgess, P. Hartley, I. Pillinger, Finite-Element Plasticity and Metalforming Analysis, Cambridge University Press, 2005. E. Barbero, Finite Element Analysis of Composite Materials, CRC Press, 2007.
Број часова активне наставе недељно током семестра/триместра/године
Предавања	Вежбе	ДОН	Студијски и истраживачки рад	Остали часови
2	1	1
Методе извођења наставе		Предавања и рачунске вежбе у учионици (коришћење видео пројектора и табле). У оквиру ДОН, решавање примера коришћењем лиценцираног програмског пакета ABAQUS у лабораторији за нумеричке прорачуне применом МКЕ.
Оцена знања (максимални број поена 100)
Предиспитне обавезе		Поена	Завршни испит	Поена
Активности у току предавања			Писмени испит	40
Практична настава		30	Усмени испит
Пројекти
Колоквијуми
Семинари		30